Pendel schnell daempfen (Unterflurwaage)

Raimund Nisius schrieb:

Könntest du das Pendel vielleicht komplett vermeiden? Spontan fällt mir ein, dass es möglich sein müsste, statt des Fadens einen starren Stab zu nehmen. Kohlefaserverbundwerkstoffe dämpfen recht stark, sowas könnte geeignet sein. Der Stab müsste fest an der Waage angebracht sein, unten könnte man den Haken einkleben.

Tobi

Nur eine halbe Idee: Wenn der Dämpfer etwa die gleiche Dichte hat, wie das Öl, in dem er zur Dämpfung eingetaucht ist, kann er deutlich mehr Masse haben und entsprechend größer sein.

Wie sah denn der in dsim diskutierte Dämpfer aus?

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Hallo Raimund,

ich hatte an einer Balkenwaage mal einen Wirbelstromdämpfer (Alublech, Permanentmagnete). Das geht da natürlich einfacher zu konstruieren, weil der Balken nur in einer Ebene schwingt.

Für Dich vielleicht eine Art Aluscheibe, am unteren Ende des Fadens, vielleicht mit einem Röhrchen so befestigt, daß sie senkrecht zum Faden bleibt - dann ein paar kräftige Magneten in möglichst kleinem Abstand darüber und darunter ...

Weiß nicht, ob das konstruktiv bei Deiner Anordnung geht, aber funktionieren könnte es.

Viele Grüße

Dieter Michel

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Raimund Nisius schrieb:

Klingt schwierig.

Also 0,5 mg Auflösung entsprechend 5 µN.

Der "Faden" sollte aber schon ein Stahldraht sein und keine Feuchtigkeit aufnehmen.

Je größer l, desto kleiner die Beschleunigung. l = 0,5 m liefert

Andererseits: kurze Pendel schwingen schneller und werden deswegen besser gedämpft.

Dann nimm eine Vorrichtung.

Das habe ich nicht verstanden.

Sorry: Das ist Kappes.

Man könnte den "Faden" mit eine Art Gummischicht überziehen, die Biegeschwingungen dämpft, aber ich glaube, das ist auch Kappes.

Ob gut...

Ich würde an die Krokoklemme eine Art achtförmige Öse dranmachen. Durch den unteren "Bauch" der Acht wird eine waagerechte Stange mit einer Kerbe mittels einer festen Vorrichtung geführt, die die Öse mit der Klemme und dem Wägegut anheben kann. Das ganze wird (einmalig) genau so ausgerichtet, daß es senkrecht unter der Fadenlinie angeordnet ist. Zum Wiegen wird die Klemme mit der Vorrichtung angehoben, das Wägegut an die Klemme gehängt, und dann wartet man ein wenig, bis die Schwingung abgeklungen ist, was relativ schnell gehen sollte, weil die Pendelfrequenz relativ hoch ist. Dann wird der Haken des Fadens, der zuvor berührungsfrei in den oberen Bauch der Acht gesteckt wurde, durch vorsichtiges Absenken der Hebevorrichtung belastet, bis die Last an der Waage hängt und die Hebvorrichtung kraftfrei ist. Da sollte dann nichts mehr pendeln.

Im übrigen läßt sich die Schwingung auch dadurch dämpfen, daß man ebenfalls mit einer Vorrichtung in Längsrichtung verschiebbare waagerechte Stangen in Höhe des Lastschwerpunkts anordnet und diese zunächst die Last berühren läßt und dann langsam wegzieht, bis die Last frei hängt. Wenn die Stangespitzen nicht "kleben", dann sollte man damit die Pendelauslenkung auf weniger als 10 µm reduzieren können, viel besser als mit "Wurstfingern".

Als wesentliche Fehlerquelle würde ich die Thermik in der "Meßkammer" betrachten - geschlossenen Kasten bauen, Durchführungen für die Manipulatoren vorsehen, Loch für den Draht auch klein machen.

Gruß aus Bremen Ralf

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Dieter Michel schrieb:

Reicht es evtl. einfach, den Faden am unteren Ende durch eine enge Bohrung in einer fest montierten Blechscheibe zu führen, an die er beim Pendeln anschlägt und dadurch die Pendelbewegung dämpft? Die Last würde dann zunächst Pendeschwingungen um die Bohrung ausführen, die dadurch, daß der Faden etwas biegesteif ist (ausgeführt werden könnte), aber stark gedämpft würden.

Gruß aus Bremen Ralf

Hallo Ralf,

könnte auch gehen, der Faden muß dann aber tatsächlich die Dämpfung machen - ansonsten würde man ja nur Pendelfrequenz und -amplitude ändern. Käme also darauf an, das richtige Fadenmaterial zu finden.

Viele Grüße

Dieter Michel

Lieber nicht. Damit würde ich Drehmoment auf die Waage übertragen. weit größer als durch asymmetrisches Auflegen der Nennlast auf die Waagschale.

Mit großer Masse speichert er entsprechend große Schwingungsenergie. Große Fläche wäre besser Aber:

Nach einigen versuchen mit Papierfetzen, die nur "seitlich" gegen den Faden drückten fürchte ich, daß auch Adhäsionseffekte und Kriechvorgänge deutlich und nicht reproduzierbar in die Messung einfließen.

Der Thread hieß "Schwingungstilger". Siehe Wikipedia.

Magnete hätte ich schon mal zur Verfügung. Die Scheibe müßte wohl eine Kugelschale bilden.

Abgesehen vom Zeitaufwand ist es gut machbar. So eine Waage muß man halt zur Verfügung haben.

| hier fehlt ein "g"

Ja.

Es ist Kupferlitze im PVC(?)-Mantel. Ein Zugseil war gerade nicht aufzutreiben. Die Feuchtigkeit kann ich wegtarieren.

Derzeit sind es ca. 30cm. Auf 5cm bis zum Haken könnte ich theoretisch gehen. Obwohl... wenn ich das Loch im Tisch mit dem Steckdosenbohrer vergrößere kann ich direkt ohne Faden Haken in Haken hängen. Und die unten genannte Mimik mit der 8-Öse könnte direkt an die Tischplatte geschraubt werden.

Deren Ausführung ist das Thema des Threads...

( o) -> (o ) -> ( o ) -> ( o )

Wegen unreproduzierbaren Kräften? Konstanten Auftrieb kann ich tarieren. Ich fürchte Menisken und ähnliches.

Der Faden ist im Wesentlichen gerade.

Das gefällt mir bis jetzt am Besten.

Das ist äquivalent zu meinen Halbringen.

Die Thermik habe ich scheinbar im Griff. Gelegentlich war die Pendelauslenkung zufällig extrem klein. Sofort hatte sich die Waage auf einen Messwert geeinigt. Der Pappkasten sieht zwar grauslig aus, hält aber die Raumluft ab und ist klein genug um Wirbel schnell auszubremsen.

Ich kann ihn an dieser Stelle entsprechend ummanteln. Hmm...Einmalige Justage, danach keine wirklich bewegten Teile. Verlockend!

"Raimund Nisius" schrieb im Newsbeitrag news:1ilsbhr.3r3l0l9pviv4N% snipped-for-privacy@raimund.in-berlin.de... ..

Hi, ein stählernes Vorfach und einen Elektromagneten? Nahe am "Kabel" geführt (µmeter-Abstand, etwa eine Stecknadel als Kern), sollte der die Auslenkung arg reduzieren, und stört danach nicht mehr. Ne andere Möglichkeit wäre ein"Becher" mit einem dichten Schutzgas, das Du für den Versuch nach unten absenkst oder abläßt, irgendwas schweres, inertes, das sich nicht in deinem "Flügel" löst. Wenn Du Dir über die Aufbaugeometrie sicher bist, könnte auch ein nach oben klappender Arm mit Gleitrolle (Garnrolle, Rille) reichen, der so geradeeben den Faden gleich oberhalb des Hakens berührt, aber dann leicht weggeklappt werden kann. Sowas wäre etwa mit einem Fernsteuerservo leicht aufzuriggen. Wenn es die Konstruktion erlaubt, einen "Umweg" bei der Messung machen, das Wiegegut auf halber Höhe einhängen etwa und darunter einen Dämpferkörper im Wasserbad schwimmen lassen. Bei Deiner Minimasse wäre das aber wohl zu unpräzise.

Moin,

Raimund Nisius schrub:

Das meint die seitliche Pendelbewegung? Wie groß ist denn der vertikale Hub der Waage? Ich vermute mal quasi gleich Null.

Dämpfer: Könnte man unter die Probe noch irgendwas anhängen? Dann ein Irgendwas dort dranhängen und in einen Topf Wasser tauchen lassen. Hier ist aber wichtig, wie viel sich der Faden vertikal bewegt, weil an dem irgendwas ja mal mehr mal weniger Wasser hängen bleibt.

An sonsten: Dämpfen mit Luft als Medium, also einfach eine Syroporkugel auf den Faden auffädeln. Oder ein Konstrukt aus Papier, welches einen größeren Luftwiderstand hat.

Der Faden ist ein Stück Kabel(Kupferlitze mit Mantel)? Das ist IMO sehr gut, das sollte eine Prima Dämpfung gegen Biegeschwingung haben. Wenn jetzt an dem Faden eine Styroporkugel und die Probemasse übereinander hängen, dann gibt es IMO keine stabilen Pendelschwingungs-Mode mehr, bei der der Faden nicht gebogen werden würde. Und da greift dann die Biegedämpfung des Fadenmaterials. Halt: Es gibt zwei Moden und es gibt eine Überlagerung bei passenden Amplituden, bei denen an der Styroporkugel keine Biegung passiert.... Trotzdem, wegen der Luftreibung könnte das was bringen.

CU Rollo

(...)

(...)

Zum Stichwort "große Masse" fällt mir folgende Möglichkeit ein:

Die zu bestimmende Masse ist als Differenz zu einer genau gewogenen großen Masse zu bestimmen. Man lege also zuerst eine große genau zu bestimmende Masse auf und wiege/wäge und danach die unbekannte kleine Masse. Die große Masse dürfte ähnlich wie bei dynamisch erregten Maschinenfundamenten für die nötige Ruhe der Waage sorgen.

Ich bin aber kein Meßspezialist, war eben so eine Idee.

Freundliche Grüße, Alfred Flaßhaar

Wirbelstrombremse? Möglichst weit unten einen dieser eBay-Supermagneten [:-)] festmachen und von einem Cu- oder Alu-Rohr (möglichst geringer Zwischenraum) umgeben. Die Ausführung ist sicher noch optimierbar.

Ich habe keine Vorzugsrichtung der Pendelauslenkung. Im Zweifel kreist es um die Ruhelage. µm Abstand wird nichts. Eine Alu-Kugelschale wäre aber denkbar.

Den Füllstand kann ich nicht sehen. Damit bekomme ich jedesmal anderen Auftrieb. Und die Reibung ist kaum anders als in Luft.

Aber das bringt mich auf einen Fehler. Der Auftrieb schwankt je nach Luftdruck locker um 10%. 200ml Luft wiegen ca. 0,24g. 10mbar Druckschwankung stören mich. Mist! Ich bin dort umzingelt von Barometern, habe aber am Freitag keines beachtet...

Mittlerweile bevorzuge ich den Vorschlag mit unbewegten Teilen und einem Berührungssensor.

Ich könnte einfach einen hinreichend großen Wiegeteller mit einer Kugel in Öl tauchen lassen. Aber Sachen, die am System hochkriechen können mag ich lieber nicht einsetzen.

Ja.

Die "Bugwelle" könnte auch mal mehr oder weniger Öl nach oben schieben.

Das scheint mir eine Alternative. Für mein Messobjekt muß ich die Luftströmung eh abschalten. Eine massive Kugel wäre wegen des Auftriebes kontraproduktiv. Eigentlich genügen 4 Papierleitwerke.

Zuerst werde ich den Faden durch ein kleines Loch um die Ruhelage führen. Wenn das nicht reicht, kommen die Leitwerke dazu.

Hallo Raimund,

im Prinzip schon, aber wie lang ist das Pendel effektiv? Sind die Schwingungsamplituden so groß, daß eine Abweichung von der Kugelgestalt gleich ein Problem wäre? Du mußt die Magnete ja nicht auf einen zehntel Millimeter an die Scheibe heranbringen. Bei meiner Balkenwaage waren es damals mehrere Millimeter. Kommt auch ein bißchen auf die Megnete an.

Anderes potentielles Problem. Hat die Probe irgendwelche magnetischen Eigenschaften, die das (sehr genaue) Wäge- ergebnis beeinflussen könnten?

Viele Grüße

Dieter Michel

Ich verstehe nicht, was Du meinst. Schreibst Du von einer Balkenwaage?

Die große Masse sorgt für kleinen Schwingungsfrequenz. Nur echte Energieabsorption dämpft die Schwingung.